ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o. 43-100 Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) 327-14-58; tel./fax (032) 327-00-32 e-mail: zeg-e@zeg-energetyka.com.pl Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej i Sterowniczej linii SN CZAZ L, CZAZ-L+ ZEG-E EE424065
Copyright by ZEG ENERGETYKA Tychy
SPIS TREŚCI 1. UWAGI PRODUCENTA...5 1.1. Ogólne zasady bezpieczeństwa...5 1.2. Wykaz przyjętych norm...5 1.3. Przechowywanie i transport...6 1.4. Miejsce instalacji...6 1.5. Wyposażenie dodatkowe...6 1.6. Utylizacja...6 1.7. Gwarancja i serwis...6 1.8. Aktualizacja oprogramowania...7 1.9. Dane producenta...7 2. CHARAKTERYSTYKA ZESPOŁU...8 3. DANE TECHNICZNE...12 4. WPROWADZENIE DO INSTRUKCJI...14 4.1. Symbole graficzne...14 4.2. Oznaczenia...15 4.3. Schemat blokowy zespołu...16 5. FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE...18 5.1. Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne, niezależne (Ib)...18 5.2. Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne, niezależne (It1)...21 5.3. Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne, z charakterystyką czasową zależną (It2)...23 5.4. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe (Io)...25 5.4.1. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, nadprądowe zwłoczne, niezależne, dwustopniowe (Io1)... 25 5.4.2. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, nadprądowe zwłoczne, z charakterystyką czasową zależną (Io2)... 28 5.4.3. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, kierunkowe zwłoczne, niezależne (Io3)... 30 5.4.4. Zabezpieczenia admitancyjne, zwłoczne, niezależne (Io4)... 32 5.5. Zabezpieczenia zewnętrzne (ZT)...34 5.6. Zabezpieczenie łukochronne (opcja)...37 6. STEROWNIK SPECJALIZOWANY...39 6.1. Sterowanie na wyłączenie wyłącznika...39 6.2. Kontrola ciągłości obwodu cewki wyłączającej wyłącznika...40 6.3. Sterowanie na załączenie wyłącznika...41 6.4. Kontrola położenia wyłącznika...43 6.5. Kontrola zazbrojenia napędu wyłącznika...44 6.6. Kontrola położenia odłączników szynowych...45 6.7. Kontrola położenia odłącznika liniowego...46 6.8. Kontrola położenia uziemnika...48 6.9. Automatyka samoczynnego ponownego załączenia wyłącznika (SPZ)...49 6.10. Współpraca z automatyką samoczynnego częstotliwościowego odciążania (SCO) i ponownego załączenia wyłącznika (SPZ po SCO)....53 6.11. Współpraca z układem zabezpieczenia szyn zbiorczych (ZS)...54 6.12. Współpraca z układem lokalnego rezerwowania wyłączników (LRW)...55 6.13. Układ kontroli gotowości elektrycznej pola (GP)...56 6.14. Zewnętrzna blokada zabezpieczeń prądowych (Ib, It1, It2, Io1, Io2, Io3, Io4)...57 6.15. Współpraca zespołu z układem sygnalizacji akustycznej awaryjne wyłączenie (AW)...57 6.16. Współpraca zespołu z układem sygnalizacji akustycznej uszkodzenie w polu (UP)...58 6.17. Współpraca zespołu z układem sygnalizacji akustycznej alarm (AL)...59 01/07 3 EE424065
7. OBWODY WYJŚCIOWE...59 7.1. Obwody sterowania awaryjnego...59 7.2. Obwody wyjściowe programowalne...59 8. FUNKCJE POMOCNICZE...61 8.1. Pomiary...61 8.2. Rejestrator zdarzeń ARZ...61 8.3. Rejestrator parametrów ostatniego zakłócenia...62 8.4. Liczniki...62 8.5. Rejestrator zakłóceń...63 8.6. Testy wejść / wyjść...64 9. SYGNALIZACJA WEWNĘTRZNA...66 9.1. Sygnalizacja optyczna na diodach LED...66 9.2. Sygnalizacja na wyświetlaczu LCD...66 9.3. Kasowanie sygnalizacji wewnętrznej...67 9.4. Kasowanie blokady załączenia wyłącznika...67 10. KOMUNIKACJA LOKALNA I NADRZĘDNA...68 11. SZKIC WYMIAROWY...69 11.1. Wersja natablicowa...69 11.2. Wersja zatablicowa...70 12. OBSŁUGA ZESPOŁU CZAZ-L(L+)...71 12.1. Opis płyty czołowej...71 12.2. Struktura menu programu obsługi...74 12.3. Opis menu programu obsługi z panelu operatora...76 12.3.1. ON/OFF... 77 12.3.2. NASTAWY... 78 12.3.3. POMIARY... 83 12.3.4. TESTY... 85 12.4. System Monitoringu i Sterowania SMiS...88 ZAŁĄCZNIKI: A Konstrukcja zespołu. B Alfabetyczny wykaz sygnalizacji na WWZ. C Alfabetyczny wykaz sygnałów w rejestratorze zdarzeń. D Schemat podłączeń zewnętrznych. 01/07 4 EE424065
1. UWAGI PRODUCENTA 1.1. Ogólne zasady bezpieczeństwa UWAGA!!! Podczas pracy urządzenia niektóre jego części mogą znajdować się pod niebezpiecznym napięciem. Niewłaściwe lub niezgodne z przeznaczeniem zastosowanie urządzenia może stwarzać zagrożenie dla osób obsługujących, grozi również uszkodzeniem urządzenia 1.2. Wykaz przyjętych norm Urządzenie, będące przedmiotem niniejszej instrukcji, zostało zaprojektowane i jest produkowane dla zastosowań przemysłowych. W procesie opracowania i produkcji przyjęto zgodność z normami, których spełnienie zapewnia realizację założonych zasad i środków bezpieczeństwa, pod warunkiem przestrzegania przez użytkownika wytycznych instalowania i uruchomienia oraz prowadzenia eksploatacji. Urządzenie spełnia wymagania zasadnicze określone w dyrektywach: niskonapięciowej (73/23/EWG) i kompatybilności elektromagnetycznej (89/336/EWG), poprzez zgodność z normami: PN-EN 60255-5:2002(U) dla dyrektywy LVD, Przekaźniki energoelektryczne. Cześć 5: Koordynacja izolacji przekaźników pomiarowych i urządzeń zabezpieczeniowych. Wymagania i badania. PN-EN 50263:2004 dla dyrektywy EMC, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Norma wyrobu dotycząca przekaźników pomiarowych i urządzeń zabezpieczeniowych. Normy związane 1. PN-86/E-88600 - Przekaźniki energoelektryczne. Postanowienia ogólne. 2. PN-EN 60255-6:2000 - Przekaźniki energoelektryczne. Przekaźniki pomiarowe i urządzenia zabezpieczające. 3. PN-EN 60255-25:2002 - Przekaźniki energoelektryczne. Część 25: Badanie zaburzeń elektromagnetycznych emitowanych przez przekaźniki pomiarowe i urządzenia zabezpieczeniowe. 4. PN-EN 61000-4-2:1999 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Metody badań i pomiarów. Badanie odporności na wyładowania elektrostatyczne. Podstawowa publikacja EMC. 5. PN-EN 61000-4-3:2003 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Część 4-3: Metody badań i pomiarów. Badania odporności na pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej. 6. PN-EN 61000-4-4:1999 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Metody badań i pomiarów. Badanie odporności na serie szybkich elektrycznych stanów przejściowych. Podstawowa publikacja EMC. 7. PN-EN 61000-4-5:1998 Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Metody badań i pomiarów. Badanie odporności na udary. 8. PN-EN 61000-4-6:1999 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Metody badań i pomiarów. Odporność na zaburzenia przewodzone, indukowane przez pola o częstotliwości radiowej. 9. PN-IEC 255-11:1994 - Przekaźniki energoelektryczne. Zaniki i składowe zmienne pomocniczych wielkości zasilających prądu stałego przekaźników pomiarowych. 10. PN-EN 60529: 2003 Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy (Kod IP). 5 EE424065
1.3. Przechowywanie i transport Urządzenia są pakowane w indywidualne opakowania transportowe w sposób zabezpieczający je przed uszkodzeniem w czasie transportu i przechowywania. Urządzenia powinny być przechowywane w opakowaniach transportowych, w pomieszczeniach zamkniętych, wolnych od drgań i bezpośrednich wpływów atmosferycznych, suchych, przewiewnych, wolnych od szkodliwych par i gazów. Temperatura otaczającego powietrza nie powinna być niższa od 20 C i wyższa od +70 C, a wilgotność względna nie powinna przekraczać 80%. 1.4. Miejsce instalacji Urządzenia należy eksploatować w pomieszczeniach pozbawionych wody, pyłu oraz gazów i par wybuchowych, palnych oraz chemicznie czynnych, w których narażenia mechaniczne występują w stopniu umiarkowanym. Wysokość miejsca instalacji nie powinna przekraczać 2000m nad poziomem morza przy temperaturze otoczenia w zakresie -5 C do +40 C i wilgotności względnej nie przekraczającej 80%. Śrubę uziemiającą zespołu, oznaczoną znakiem uziemienia, należy połączyć z potencjałem ziemi. Zaleca się, aby połączenie wykonać plecionką miedzianą, cynkowaną (np. PLC-63A 24x10/02) o przekroju 7,5 mm 2, o długości nie większej niż 3m. 1.5. Wyposażenie dodatkowe Dokumentacja techniczno-ruchowa. Protokół pomiarowy. Karta gwarancyjna. Wersja instalacyjna oprogramowania SMiS (System Monitoringu i Sterowania) na płycie CD. Kabel do komunikacji szeregowej RS-232. Komplet (6szt.) złącz wtykowych do podłączenia obwodów zewnętrznych. 1.6. Utylizacja Urządzenie zostało wyprodukowane w przeważającej części z materiałów, które mogą zostać ponownie przetworzone lub utylizowane bez zagrożenia dla środowiska naturalnego. Urządzenie wycofane z użycia może zostać odebrane przez producenta, pod warunkiem, że jego stan odpowiada normalnemu zużyciu. Wszystkie komponenty, które nie zostaną zregenerowane, zostaną usunięte w sposób przyjazny dla środowiska. 1.7. Gwarancja i serwis Okres gwarancji wynosi 24 miesiące, licząc od daty sprzedaży. Jeżeli sprzedaż poprzedzona była umową podpisaną przez Kupującego i Sprzedającego, obowiązują postanowienia tej umowy. Gwarancja obejmuje bezpłatne usunięcie wad, ujawnionych podczas użytkowania, przy zachowaniu warunków określonych w karcie gwarancyjnej. 6 EE424065
ZEG-ENERGETYKA Sp. z o.o. udziela gwarancji z zastrzeżeniem zachowania niżej podanych warunków: instalacja i eksploatacja urządzenia powinna odbywać się zgodnie z fabryczną instrukcją obsługi, plomba na obudowie urządzenia nie powinna być naruszona, na karcie gwarancyjnej nie mogą być dokonywane żadne poprawki czy zmiany. GWARANCJA NIE OBEJMUJE: uszkodzeń powstałych w wyniku niewłaściwego transportu lub magazynowania, uszkodzeń wynikających z niewłaściwej instalacji lub eksploatacji, uszkodzeń powstałych wskutek manipulacji wewnątrz urządzenia, zmian konstrukcyjnych, przeróbek i napraw przeprowadzanych bez zgody producenta. WSKAZÓWKI DLA NABYWCY: właściwa i bezawaryjna praca urządzenia wymaga odpowiedniego transportu, przechowywania, montażu i uruchomienia, jak również prawidłowej obsługi, konserwacji i serwisu, obsługa urządzenia powinna być wykonywana przez odpowiednio przeszkolony i uprawniony personel, przy zgłaszaniu reklamacji należy podać powód reklamacji (objawy związane z niewłaściwym działaniem urządzenia) oraz numer fabryczny zespołu, po otrzymaniu potwierdzenia przyjęcia reklamacji należy wysłać, na adres producenta, reklamowane urządzenie wraz z kartą gwarancyjną, okres gwarancji ulega przedłużeniu o czas załatwiania uznanej reklamacji. 1.8. Aktualizacja oprogramowania W wyniku prowadzonych prac rozwojowych oraz doświadczeń eksploatacyjnych na przestrzeni ostatnich lat, w produkowanych zespołach aktualizowano oprogramowanie. Działania te dotyczyły zarówno bieżącej produkcji, jak również były prowadzone przy okazji usług serwisowych. W niniejszej instrukcji podano w nawiasach [...] lub w uwagach informacje, które wskazują na różnice, jakie mogą się pojawić w zespołach produkowanych w różnych okresach. Różnice te dotyczą przede wszystkim oznaczeń i symboli, a w wyjątkowych sytuacjach funkcji. Producent przechowuje zapisy na temat aktualizacji programowych, wprowadzanych w zespołach na etapie działań serwisowych. Informacje na ten temat można uzyskać pod adresem poczty e-mail: dj@zeg-energetyka.com.pl, przesyłając dane dotyczące typu urządzenia oraz numeru fabrycznego i daty produkcji. Data ostatniej aktualizacji oprogramowania jest również zarejestrowana w zespole. Można ją odczytać z wykorzystaniem oprogramowania System Monitoringu i Sterowania SMiS. 1.9. Dane producenta ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o. 43-100 Tychy, ul. Bp. Burschego 7 tel: (032) 786 98 09, 786 98 69 tel/fax: (032) 327 00 32 e-mail: marketing@zeg-energetyka.com.pl - informacja i obsługa techniczna (0-32) 786 99 23 - zgłaszanie napraw serwisowych (0-32) 786 99 48 lub (0-32) 327 14 57 - telefon dyżurnego (całodobowy) (0-32) 327 14 57 Więcej informacji o firmie i produktach można znaleźć na stronie internetowej: www.zeg-energetyka.com.pl 01/07 7 EE424065
2. CHARAKTERYSTYKA ZESPOŁU Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej i Sterowniczej CZAZ-L(L+) jest kompleksowym zabezpieczeniem linii SN, wyposażonym w funkcje specjalizowanego sterownika polowego, zapewniające między innymi obsługę łączników, sygnalizację zewnętrzną oraz realizację automatyki poawaryjnej. Zespół może być stosowany w sieciach z bezpośrednio uziemionym lub izolowanym punktem neutralnym oraz w sieciach kompensowanych, w układach z dwoma lub trzema przekładnikami prądowymi. Zespół CZAZ-L(L+) poprzez realizację zaprogramowanych algorytmów działania zabezpieczeń i automatyki, zapewnia niezawodną i selektywną ocenę zakłócenia występującego w danym obiekcie oraz szybką reakcję na wyłączenie lub sygnalizację. Opcjonalnie zespoły mogą być wyposażone w zabezpieczenie łukochronne. Podstawowe funkcje automatyki zabezpieczeniowej, uzupełniają funkcje pomiarów wielkości elektrycznych, rejestracji zakłóceń i zdarzeń oraz sygnalizacji lokalnej najważniejszych stanów pracy zespołu i chronionego pola. Zespół CZAZ-L(L+) w wykonaniu podstawowym jest przeznaczony do stosowania w rozdzielniach jednosystemowych. W zespołach przewidziano dwutorową kontrolę położenia i niezgodności położenia styków wyłącznika i odłącznika szynowego oraz jednotorową kontrolę położenia uziemnika. Zestaw zabezpieczeń w zespole CZAZ-L(L+) jest następujący: zabezpieczenie od zwarć wielkoprądowych, dwa zabezpieczenia od zwarć międzyfazowych, zwłoczne, niezależne oraz z charakterystyką czasową, zależną, z możliwością wariantowego wyboru działania jednego z nich. Dodatkowo zawiera cztery zabezpieczenia ziemnozwarciowe: nadprądowe niezależne dwustopniowe, nadprądowe z charakterystyką czasową zależną, kierunkowe zwłoczne niezależne oraz admitancyjne zwłoczne, z możliwością wariantowego wyboru działania jednego z nich. Zespół CZAZ-L+ umożliwia pomiar kierunku przepływu mocy, co można wykorzystać w nastawach zabezpieczeń Ib oraz It1. CZAZ-L(L+) stosowane w rozdzielniach jednosystemowych, wyposażonych w jeden odłącznik szynowy O oraz uziemnik Uz. CZAZ-L(L+) 8 EE424065
Zespół CZAZ-L(L+), poza wykonaniem podstawowym (bez dodatkowego oznaczenia), posiada kilka wykonań, dedykowanych dla zróżnicowanych konfiguracji pola. CZAZ-L(L+) wyk.2 stosowany w rozdzielniach dwusystemowych, wyposażonych w dwa odłączniki szynowe O1, O2 oraz odłącznik liniowy O3 z uziemnikiem Uz. CZAZ-L(L+) wyk.2 CZAZ-L wyk.2a stosowany w rozdzielniach jednosystemowych, wyposażonych w odłącznik szynowy O1, odłącznik liniowy O2 oraz uziemnik Uz. CZAZ-L wyk.2a 9 EE424065
CZAZ-L wyk.3 stosowany w rozdzielniach jednosystemowych, wyposażonych w odłącznik szynowy O oraz uziemnik Uz. CZAZ-L wyk.3 W stosunku do wykonania podstawowego CZAZ-L, w wykonaniach 2, 2A i 3 oraz dla CZAZ-L+ w wykonaniu 2, pojawiają się dodatkowo różnice w wyposażeniu wejść dwustanowych: CZAZ-L(L+) wyk.2, CZAZ-L wyk. 2A CZAZ-L wyk.3 brak zabezpieczenia zewnętrznego ZT4 oraz możliwości sterowania na załączenie i wyłączenie wyłącznika z telemechaniki. obecność dodatkowego zabezpieczenia zewnętrznego ZT6; brak możliwości zewnętrznej blokady działania zabezpieczeń ZT1 ZT3; brak możliwości odstawienia zewnętrznej blokady BLZ2 załączenia wyłącznika. Zespół CZAZ-L(L+) może być opcjonalnie wyposażony w zabezpieczenie pola przed skutkami powstania łuku elektrycznego. Tor zabezpieczenia łukochronnego wykorzystuje wejście dwustanowe zabezpieczenia zewnętrznego ZT1 oraz układ pomiarowy zabezpieczenia nadprądowego Ib, eliminując w ten sposób możliwość indywidualnego wykorzystania tych zabezpieczeń. 10 EE424065
Instrukcja dotyczy wszystkich typów i wykonań zespołów CZAZ dla linii SN w wersji sterowników. W razie potrzeby, gdy pewne funkcje lub cechy są zróżnicowane, wprowadza się dodatkową informację, w których wykonaniach występują różnice w stosunku do wykonania podstawowego, czyli zespołu CZAZ- L(L+). [...] w nawiasach podano informacje, które mogą być aktualne w zespołach wyprodukowanych do końca 2005 roku. Dotyczy to przede wszystkim oznaczeń i symboli, a w wyjątkowych sytuacjach funkcji. Pełną obsługę zespołu zapewnia lokalny panel operatora, zdalna komunikacja szeregowa z komputerem PC lub z systemem nadrzędnym. Zespół mieści się w obudowie przystosowanej do montażu natablicowego lub zatablicowego (szkic wymiarowy - pkt.11). Wykonanie natablicowe Wykonanie zatablicowe 11 EE424065
3. DANE TECHNICZNE Pomocnicze napięcie zasilające Upn Zakres roboczy napięcia pomocniczego Up Pobór mocy w obwodzie pomocniczego napięcia zasilającego Up Napięcie sterownicze Usn Zakres roboczy napięcia sterowniczego Us Pobór mocy w obwodzie napięcia sterowniczego Us 220V DC albo 110V DC (0,8 1,1)Upn 20W 220V DC albo 110V DC (0,8 1,1)Usn 2W Obwody wejściowe prądowe: - prąd pomiarowy znamionowy In 5A albo 1A - częstotliwość znamionowa fn 50Hz ±5% - pobór mocy przy I=In 0,5VA/fazę - obciążalność trwała 2,2 In - wytrzymałość cieplna (1 s) 80 In - wytrzymałość dynamiczna 200 In Obwód wejściowy składowej zerowej prądu: - prąd pomiarowy znamionowy Ion 5A albo 1A - częstotliwość znamionowa fn 50Hz ±5% - pobór mocy przy I=Ion 0,4VA - obciążalność trwała 2,2 Ion - wytrzymałość cieplna (1 s) 50 Ion - wytrzymałość dynamiczna 125 Ion Obwody wejściowe napięciowe: - napięcie pomiarowe znamionowe Un 100V - częstotliwość znamionowa fn 50Hz ±5% - pobór mocy przy U=Un 0,5VA - wytrzymałość cieplna (10s) 1,5 Un - wytrzymałość napięciowa długotrwała 1,2 Un Obwód wejściowy składowej zerowej napięcia: - napięcie pomiarowe znamionowe Uon 100V - częstotliwość znamionowa fn 50Hz ±5% - pobór mocy przy U=Uon 0,5VA - wytrzymałość cieplna (10s) 1,5 Uon - wytrzymałość napięciowa długotrwała 1,2 Uon Obwody wejściowe dwustanowe: (27 wejść dedykowanych) obwody telemechaniki: - napięcie wejściowe 24V DC - pobór prądu < 5mA pozostałe obwody: - napięcie wejściowe 220V DC albo 110V DC - pobór prądu < 5mA Uchyb gwarantowany pomiaru prądu rozruchowego 5% Uchyb gwarantowany pomiaru napięcia rozruchowego 5% Uchyb dodatkowy od zmian częstotliwości 5% Uchyb gwarantowany pomiaru częstotliwości 0,05Hz Uchyb gwarantowany pomiaru czasu 1% ± 5ms Czas własny zadziałania Czas podtrzymania 40ms tp 50ms Współczynnik powrotu: - dla zabezpieczeń nadmiarowych 0,97 - dla zabezpieczeń niedomiarowych 1,03 12 EE424065
Zdolność łączeniowa przekaźników wykonawczych: (11 przekaźników dedykowanych, 8 przekaźników programowalnych) obciążalność prądowa trwała 5A dla prądu stałego o napięciu U=250V - przy obciążeniu rezystancyjnym 0,3A - przy obciążeniu indukcyjnym L/R=40ms 0,12A dla prądu przemiennego o napięciu U=250V/50Hz - przy obciążeniu indukcyjnym cosϕ=0,4 3A Zakres temperatur pracy (268 313)K, (-5 40 C) Wilgotność względna do 80% Stopień ochrony Masa zespołu IP40 6,5kg Kompatybilność elektromagnetyczna PN-EN 50263:2004 Wytrzymałość elektryczna izolacji PN-EN 60255-5:2005 - napięcie przemienne 2kV/50Hz/1min. - napięcie udarowe 5kV; 1,2/50μs Komunikacja RS-232: - izolacja 1 kv RS-485: - interfejs dwuprzewodowy A (DATA +), B (DATA -) - izolacja 1 kv Parametry transmisji: - parzystość None, Even - bity danych 7, 8, 9 - bity stopu 1, 2 - prędkość 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400bps - protokoły MODBUS-ASCII MODBUS-RTU 13 EE424065
4. WPROWADZENIE DO INSTRUKCJI 4.1. Symbole graficzne Schematy logiczne działania zabezpieczeń i układów sterownika specjalizowanego wykorzystują podstawowe elementy logiczne według podanych niżej zasad interpretacji. Obecność sygnału należy rozumieć jako aktywny stan informacji opisanej w danym miejscu schematu logicznego. BUFOR A B 0 0 1 1 Bufor powiela stan (wartość) sygnału wejściowego na wyjściu. Na wyjściu B jest sygnał, jeżeli jest sygnał na wejściu A. NOT A B 0 1 1 0 NOT, inaczej negacja (dodanie małego okręgu na dowolnym wejściu lub wyjściu funkcji logicznej) powoduje, że wybrany sygnał jest widziany przeciwnie. Na wyjściu B jest sygnał, jeżeli nie ma sygnału na wejściu A. AND A B C 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Funkcja iloczynu logicznego przyjmuje wartość 1, gdy wszystkie wejścia przyjmują wartość 1. Funkcja iloczynu logicznego może mieć do 8 wejść. Na wyjściu C jest sygnał, jeżeli jednocześnie jest sygnał na wejściu A i jest sygnał na wejściu B. OR A B C 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 XNOR A B C 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Funkcja sumy logicznej przyjmuje wartość 1, gdy przynajmniej jedno z wejść przyjmuje wartość 1. Funkcja sumy logicznej może mieć do 8 wejść. Na wyjściu C jest sygnał, jeżeli jest sygnał na wejściu A lub jest sygnał na wejściu B. Funkcja EXCLUSIVE NOR zwana też czasami funkcją modulo 2 przyjmuje wartość 1, gdy dwie zmienne wejściowe mają tą samą wartość. Na wyjściu C jest sygnał, jeżeli spełniony jest warunek tych samych stanów na wejściach: - jest sygnał na wejściu A i na wejściu B, lub - brak sygnału na wejściu A i brak sygnału na wejściu B. Istnieje możliwość łączenia elementu negacji z innymi bramkami logicznymi, np.: Na wyjściu C jest sygnał, jeżeli jednocześnie jest sygnał na wejściu A i nie ma sygnału na wejściu B. A B C 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 14 EE424065
Symbole czasowe stosowane na schematach logicznych działania zabezpieczeń i układów sterownika specjalizowanego. Opóźnienie czasowe. Jeżeli na wejściu A jest ciągły sygnał, to po czasie t pojawia się sygnał na wyjściu B. Jeżeli sygnał na wejściu A zostanie przerwany przed odliczeniem czasu t, to licznik czasu zostaje skasowany. Opóźnienie powrotu. Jeżeli na wejściu A pojawi się sygnał, to bezzwłocznie pojawia się sygnał na wyjściu B. Po zaniku sygnału na wejściu A na wyjściu B jest podtrzymany sygnał przez określony czas (np.450ms). Impuls. Jeżeli na wejściu A pojawi się sygnał, to przez czas t (np.500ms) trwa sygnał na wyjściu B. Czas trwania impulsu na wyjściu jest stały i niezależny od czasu trwania sygnału na wejściu. Charakterystyka czasowa zależna. Symbol oznacza realizowanie opóźnienia czasowego, zgodnie z określonym wzorem. Czas opóźnienia zależy od wielkości kryterialnej, wykorzystywanej przez zabezpieczenie (np. zabezpieczenie I>4 - czas działania zależy od wartości prądu) Dodatkowe symbole stosowane na schematach logicznych działania zabezpieczeń i układów sterownika specjalizowanego. Symbol zabezpieczenia. Zabezpieczenia bazuje na prądzie trójfazowym I. Jeżeli zostanie spełniony warunek pobudzenia zabezpieczenia (np. przekroczenie wartości rozruchowej przynajmniej jednej z faz), to pojawia się sygnał I_pob. Symbol zabezpieczenia z blokadą kierunkową. Zabezpieczenia bazuje na sygnale Io. Jeżeli zostanie spełniony warunek pobudzenia zabezpieczenia (np. przekroczenie wartości rozruchowej) i nie występuje blokada kierunkowa (wynikająca z przesunięcia fazowego sygnałów Io i Uo) to pojawia się sygnał Io_pob. Symbol zabezpieczenia. Zabezpieczenia bazuje na sygnałach Io oraz Uo. Jeżeli zostanie spełniony warunek pobudzenia zabezpieczenia (wynikający z charakterystyki działania zabezpieczenia) to pojawia się sygnał Yo_pob. Element podtrzymania. Jeżeli wystąpi sygnał A, to pojawia się sygnał B i trwa aż do momentu skasowania (wystąpieniu sygnału na wejściu KAS.). Nie jest możliwe skasowanie sygnału B, jeśli na wejściu A występuje sygnał. 4.2. Oznaczenia Alfabetyczny wykaz oznaczeń znajduje się w załącznikach B i C. 15 EE424065
4.3. Schemat blokowy zespołu W instrukcji opisano podstawowe bloki funkcjonalne zespołu CZAZ-L(L+) oraz ich wzajemne powiązania i współpracę z otoczeniem zewnętrznym. Schemat logiczny działania zespołu (rys.4.1) przedstawia dwa zasadnicze bloki: układ pomiarowonastawczy zabezpieczeń oraz sterownik specjalizowany SS. Inne bloki, jak panel operatora, rejestratory czy liczniki spełniają funkcje pomocnicze, umożliwiając między innymi lokalną i zdalną obsługę zespołu, sygnalizację wewnętrzną oraz przechowywanie zapisów dokumentujących pracę zespołu. Współpraca zespołu CZAZ-L(L+) z obwodami zewnętrznymi pola odbywa się za pośrednictwem listew zaciskowych oznaczonych symbolem X. W przypadku układu zabezpieczeń są to obwody pomiarowe zasilane z przekładników prądowych i napięciowych. W sterowniku specjalizowanym SS są to wejścia zewnętrzne dwustanowe oraz wyjścia stykowe przekaźników wykonawczych. Przekaźniki wyjściowe S1 S8 są pobudzane sygnałami określonymi na drodze programowej konfiguracji (pkt. 7.2). Dwustanowe wejścia / wyjścia w zespole wyprowadzone na listwy zaciskowe są nazywane zewnętrznymi. Oprócz nich istnieją również wejścia / wyjścia dwustanowe, zwane sygnałami logicznymi, które umożliwiają wewnętrzną wymianę informacji w zespole. Są to elementarne sygnały, dzięki którym zespół realizuje wszystkie swoje funkcje. Wiele z tych sygnałów zostało w instrukcji oznaczonych symbolami, po to, aby w sposób jednoznaczny opisać działanie zespołu. Schematy podłączeń zewnętrznych zespołu znajdują się w załączniku D. 16 EE424065
Rys. 4.1. Schemat blokowy zespołu CZAZ-L(L+) 17 EE424065
5. FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE 5.1. Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne, niezależne (Ib) Zabezpieczenie jest przeznaczone w szczególności do wykrywania silnych zwarć międzyfazowych. Jako wielkości pomiarowe wykorzystuje się wartości skuteczne składowych podstawowych prądów fazowych. W zespole CZAZ-L+ oraz CZAZ-L+ wyk.2 przewidziano możliwość blokady kierunkowej. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia z blokadą kierunkową została przedstawiona na rysunku 5.1. Rys.5.1. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczeń Ib, It1 z funkcją blokady kierunkowej (dla kąta charakterystycznego linii ϕ k =0 tylko dla CZAZ-L+ oraz CZAZ-L+ wyk.2) Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem zabezpieczenia szyn zbiorczych ZS (brak w CZAZ-L wyk. 2A -patrz pkt. 6.11). Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. Automatyka PDZ przyspieszenia działania zabezpieczenia. Funkcja realizująca przyspieszenie działania zabezpieczenia po załączeniu wyłącznika na zwarcie. Blokada kierunkowa BLK w zależności od przepływu mocy zwarciowej, przeznaczona do wykorzystania w polach linii równoległych lub linii zasilanych dwustronnie (tylko w CZAZ-L+ i CZAZ- L+ wyk.2). Kryterium pomiarowe identyfikuje kierunek przepływu mocy, jeżeli napięcie międzyprzewodowe U12, U23 jest większe od wartości 1V. Od chwili spadku napięcia pomiarowego poniżej 1V, układ blokady kierunkowej działa w oparciu o ostatni pomiar przepływu mocy, jeszcze przez okres 5 sekund (tzw. pamięć napięciowa). Po upływie powyższego czasu działanie zabezpieczenia jest zablokowane niezależnie od wartości prądu zwarciowego. Wzrost napięcia pomiarowego powoduje samoczynny powrót do poprawnej realizacji kryterium nadprądowego z funkcją blokady kierunkowej. Rys. 5.1. przedstawia charakterystykę rozruchową zabezpieczenia nadprądowego z funkcją blokady kierunkowej (dla kąta charakterystycznego linii ϕ k = 0 ). Pobudzenie automatyki samoczynnego ponownego załączenia SPZ, pod warunkiem, że działanie zabezpieczenia Ib nie powoduje blokady załączenia (nastawa BLZ/NIE). 18 EE424065
Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys.5.2. Wzrost prądu pomiarowego powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ir powoduje działanie zabezpieczenia, sygnalizowane komunikatem Ib na wyświetlaczu LCD oraz świeceniem diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. WYŁĄCZENIE/TAK - pobudzenie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do uruchomienia automatyki samoczynnego ponownego załączenia SPZ. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. BLK/TAK - aktywna funkcja blokady kierunkowej (tylko w CZAZ-L+ i CZAZ-L+ wyk.2). ZS/TAK pobudzenie/zadziałanie zabezpieczenia powoduje natychmiastowe wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/15-16 zespołu) do współpracy z zabezpieczeniem szyn zbiorczych. LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. PDZ/TAK - aktywny układ automatyki PDZ. Przyspieszone działanie zabezpieczenia, przy skróceniu czasu do 0, następuje w przypadku potwierdzonej sygnałem Zop (pkt.6.5) próby załączenia operacyjnego wyłącznika lub aktywnego sygnału przyspieszenia wyłączenia w cyklu SPZ (pkt.6.15), w warunkach pobudzonego zabezpieczenia Ib z nastawieniem WYŁĄCZ/TAK. Działanie automatyki PDZ jest sygnalizowane komunikatem PDZ na wyświetlaczu LCD, powoduje świecenie diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Kasowanie jak wyżej. 19 EE424065
Rys. 5.2. Schemat logiczny działania zabezpieczenia Ib Nastawienia zabezpieczenia Ib Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ir Prąd rozruchowy. (0,5 25,0)In co 0,1In tr Czas zadziałania. (0 1000)ms co 1ms WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE PDZ Przyspieszenie działania zabezpieczenia. TAK / NIE ZS Współpraca z zabezpieczeniem szyn zbiorczych. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE BLK tylko dla Blokada kierunkowa. TAK / NIE CZAZ-L+(L+ wyk.2) Kierunek przepływu mocy. OD SZYN / DO SZYN 20 EE424065
5.2. Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne, niezależne (It1) Zabezpieczenie przeznaczone jest w szczególności do wykrywania zwarć międzyfazowych zewnętrznych. Jako wielkości pomiarowe wykorzystuje się wartości skuteczne składowych podstawowych prądów fazowych linii. Stosowane zamiennie z zabezpieczeniem It2, gdy odbiory linii są chronione przez zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne, niezależne lub gdy prądy bezpieczników zabezpieczających poszczególne odbiory są znacznie mniejszy od prądu znamionowego linii. W zespole CZAZ-L+ oraz CZAZ-L+ wyk.2 przewidziano możliwość blokady kierunkowej. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia z blokadą kierunkową została przedstawiona na rysunku 5.1. Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. Blokada kierunkowa BLK w zależności od przepływu mocy zwarciowej, przeznaczona do wykorzystania w polach linii równoległych lub linii zasilanych dwustronnie (tylko w CZAZ-L+ i CZAZ- L+ wyk.2). Kryterium pomiarowe identyfikuje kierunek przepływu mocy, jeżeli napięcie międzyprzewodowe U12, U23 jest większe od wartości 1V. Od chwili spadku napięcia pomiarowego poniżej 1V, układ blokady kierunkowej działa w oparciu o ostatni pomiar przepływu mocy, jeszcze przez okres 5 sekund (tzw. pamięć napięciowa). Po upływie powyższego czasu działanie zabezpieczenia jest zablokowane niezależnie od wartości prądu zwarciowego. Wzrost napięcia pomiarowego powoduje samoczynny powrót do poprawnej realizacji kryterium nadprądowego z funkcją blokady kierunkowej. Rys. 5.1. przedstawia charakterystykę rozruchową zabezpieczenia nadprądowego z funkcją blokady kierunkowej (dla kąta charakterystycznego linii ϕ k = 0 ). Automatyka PDZ przyspieszenia działania zabezpieczenia. Funkcja realizująca przyspieszenie działania zabezpieczenia po załączeniu wyłącznika na zwarcie. Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys.5.3. Wzrost prądu pomiarowego powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ir powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po nastawionym opóźnieniu czasowym tr, sygnalizowane komunikatem It1 na wyświetlaczu LCD oraz świeceniem diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. BLK/TAK - aktywna funkcja blokady kierunkowej (tylko w CZAZ-L+ i CZAZ-L+ wyk.2). LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. PDZ/TAK - aktywny układ automatyki PDZ. Przyspieszone działanie zabezpieczenia, z nastawionym opóźnieniem czasowym trp, następuje w przypadku potwierdzonej sygnałem Zop (pkt.6.5) próby załączenia operacyjnego wyłącznika lub aktywnego sygnału przyspieszenia wyłączenia w cyklu SPZ (pkt.6.15), w warunkach pobudzonego zabezpieczenia It1 z nastawieniem WYŁĄCZ/TAK. Działanie automatyki PDZ jest sygnalizowane komunikatem PDZ na wyświetlaczu LCD, powoduje świecenie diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Kasowanie jak wyżej. 21 EE424065
Rys. 5.3.Schemat logiczny działania zabezpieczenia It1 Nastawienia zabezpieczenia It1 Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ir Prąd rozruchowy. (0,5 8,0)In co 0,1In tr Czas zadziałania. (0 3000)ms co 1ms trp Czas zadziałania w cyklu PDZ. (0 1000)ms co 1ms WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE PDZ Przyspieszenie działania zabezpieczenia. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE BLK tylko dla Blokada kierunkowa. TAK / NIE CZAZ-L+(L+ wyk.2) Kierunek przepływu mocy. OD SZYN / DO SZYN 22 EE424065
5.3. Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne, z charakterystyką czasową zależną (It2) Przeznaczone dla realizacji zabezpieczeń od zwarć międzyfazowych linii, które zasilają duże odbiory zabezpieczone bezpiecznikami. Dwa typy charakterystyk czasowo-prądowych zależnych (rys. 5.4) dają możliwość dostosowania czasu działania zabezpieczeń w celu zapewnienia selektywności działania. Charakterystyki czasowo-prądowe zależne zostały zdefiniowane według wzoru: t = gdzie: t - teoretyczny czas działania (sekundy) I - wartość skuteczna prądu pomiarowego Ir - wartość nastawienia prądu rozruchowego α - wykładnik potęgi określający typ charakterystyki, zgodnie z poniższym opisem β - stała określająca typ charakterystyki (sekundy), zgodnie z poniższym opisem - nastawialny czas zadziałania dla I=10Ir t 10 t 10 I I r β α 1 typ 1 typ 2 - charakterystyka stroma (α=1 ; β=9) - charakterystyka bardzo stroma (α=2 ; β=99) Rys. 5.4. Charakterystyka czasowo-prądowa zabezpieczenia It2 (dla t 10 =2000ms) Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. 23 EE424065
Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys.5.5. Wzrost prądu I> powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ir powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po czasie wynikającym z nastawionej charakterystyki rozruchowej. Działanie zabezpieczenia jest sygnalizowane komunikatem It2 na wyświetlaczu LCD oraz świeceniem diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. Rys. 5.5 Schemat logiczny działania zabezpieczenia It2 Nastawienia zabezpieczenia It2 Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ior [Ir] Prąd rozruchowy. (0,5 5,0)In co 0,1In t 10 [tr] Czas zadziałania dla I=10Ir. (50 3000)ms co 1ms typ (1, 2) Typ charakterystyki czasowo-prądowej 1 stroma zależnej. 2 bardzo stroma WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE 24 EE424065
5.4. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe (Io) Zabezpieczenia ziemnozwarciowe umożliwiają wykrywanie zwarć doziemnych w sieciach z bezpośrednio uziemionym lub izolowanym punktem neutralnym oraz w sieciach skompensowanych. Zabezpieczenia działają poprawnie i niezawodnie również w przypadku zwarć przerywanych. Algorytm działania zabezpieczeń kontroluje czasy trwania impulsów pobudzenia oraz czasy trwania przerw między tymi impulsami. Zabezpieczenie zostanie pobudzone, gdy sekwencja tych czasów wskazuje na zwarcie doziemne, i zadziała po czasie, który wynika z czasów trwania pobudzeń i przerw między impulsami pobudzeń. W związku z powyższym należy pamiętać, że zwarcie doziemne przerywane powoduje dodatkowe opóźnienie zadziałania zabezpieczenia, związane z czasem niezbędnym do prawidłowej identyfikacji zwarcia. W przypadku, gdy pobudzenie jest stabilne, czas opóźnienia zadziałania jest równoznaczny z czasem nastawionym. Zarówno w przypadku zwarcia stabilnego, jak i przerywanego, zabezpieczenie działa z opóźnionym odpadem. Zanik sygnału pobudzenia zabezpieczenia powoduje zanik sygnału działania po czasie równym 250ms. Opóźniony odpad działania zabezpieczenia wynika z właściwości algorytmu pomiarowego, a nie układu nastawialnego opóźnienia czasowego. Obwody wejściowe zabezpieczeń przewidują możliwość współpracy z przekładnikiem Ferrantiego oraz z przekładnikami w układzie Holmgreena. W zespole CZAZ-L(L+) są cztery zabezpieczenia Io1 Io4, z możliwością wyboru działania jednego z nich. 5.4.1. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, nadprądowe zwłoczne, niezależne, dwustopniowe (Io1) Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stosowane w sieciach z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym oraz w sieciach z izolowanym punktem neutralnym, gdy wykorzystanie pomiaru prądu składowej zerowej jest wystarczające do prawidłowej identyfikacji zwarcia. Charakterystykę dwustopniową zabezpieczenia przedstawia rys.5.6. Rys. 5.6 Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io1 (dla Ir1=1000mA, t1=200ms, Ir2=2000mA, t2=100ms ) 25 EE424065
Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. Automatyka PDZ przyspieszenia działania zabezpieczenia. Funkcja realizująca przyspieszenie działania zabezpieczenia po załączeniu wyłącznika na zwarcie. Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys. 5.7. Wzrost prądu pomiarowego Io> powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ir1 powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po nastawionym opóźnieniu czasowym tr1. Dalszy wzrost prądu pomiarowego Io> powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ir2 powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz przyspieszenie zadziałania po nastawionym opóźnieniu czasowym tr2. Działanie zabezpieczenia jest sygnalizowane komunikatem Io na wyświetlaczu LCD oraz świeceniem diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. PDZ/TAK - aktywny układ automatyki PDZ. Przyspieszone działanie zabezpieczenia, przy skróceniu czasu do 0, następuje w przypadku potwierdzonej sygnałem Zop (pkt.6.5) próby załączenia operacyjnego wyłącznika lub aktywnego sygnału przyspieszenia wyłączenia w cyklu SPZ (pkt.6.15), w warunkach pobudzonego zabezpieczenia Io1 z nastawieniem WYŁĄCZ/TAK. Działanie automatyki PDZ jest sygnalizowane komunikatem PDZ na wyświetlaczu LCD, powoduje świecenie diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Kasowanie jak wyżej. 26 EE424065
Rys. 5.7. Schemat logiczny działania zabezpieczenia Io1 Nastawienia zabezpieczenia Io1 Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ir1 [I>] Prąd rozruchowy pierwszego stopnia. (100 2500)mA co 1mA Ir2 [I>>] Prąd rozruchowy drugiego stopnia. (200 5000)mA co 1mA tr1 [t>] Czas zadziałania pierwszego stopnia. (100 6000)ms co 1ms tr2 [t>>] Czas zadziałania drugiego stopnia. (100 3000)ms co 1ms WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE 27 EE424065
5.4.2. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, nadprądowe zwłoczne, z charakterystyką czasową zależną (Io2) Zabezpieczenie stosowane do wykrywania zwarć doziemnych, gdy wykorzystanie pomiaru prądu składowej zerowej jest wystarczające do prawidłowej identyfikacji zwarcia. Charakterystyka czasowa zależna umożliwia zwiększenie selektywności oraz skrócenie czasu działania zabezpieczenia. Charakterystykę rozruchową czasowo-prądową zabezpieczenia (rys.5.8) określa wzór: t = 2t 2 I I gdzie: Ior - wartość nastawienia prądu rozruchowego Io - wartość prądu składowej zerowej t 2 - nastawialny czas zadziałania dla I=2Ir t - czas zadziałania zabezpieczenia or o Rys. 5.8. Charakterystyka czasowo-prądowa zabezpieczenia Io(Io2) (dla t 2 =400ms) Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. Automatyka PDZ przyspieszenia działania zabezpieczenia. Funkcja realizująca przyspieszenie działania zabezpieczenia po załączeniu wyłącznika na zwarcie. 28 EE424065
Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys.5.9. Wzrost prądu Io> powyżej nastawionej wartości rozruchowej Ior powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po czasie wynikającym z nastawionej charakterystyki rozruchowej. Działanie zabezpieczenia jest sygnalizowane komunikatem Io na wyświetlaczu LCD oraz świeceniem diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. PDZ/TAK - aktywny układ automatyki PDZ. Przyspieszone działanie zabezpieczenia, przy skróceniu czasu do 0, następuje w przypadku potwierdzonej sygnałem Zop (pkt.6.5) próby załączenia operacyjnego wyłącznika lub aktywnego sygnału przyspieszenia wyłączenia w cyklu SPZ (pkt.6.15), w warunkach pobudzonego zabezpieczenia Io1 z nastawieniem WYŁĄCZ/TAK. Działanie automatyki PDZ jest sygnalizowane komunikatem PDZ na wyświetlaczu LCD, powoduje świecenie diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Kasowanie jak wyżej. Rys. 5.9. Schemat logiczny działania zabezpieczenia Io(Io2) Nastawienia zabezpieczenia Io2 Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ior [Ir] Prąd rozruchowy. (5 1000)mA co 1mA t 2 [tr] Czas zadziałania dla Io=2Ior. (100 1000)ms co 1ms WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE 29 EE424065
5.4.3. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe, kierunkowe zwłoczne, niezależne (Io3) Zabezpieczenie od zwarć doziemnych, stosowane jest w sieciach z izolowanym punktem neutralnym lub w sieciach kompensowanych, gdy pomiar składowej zerowej prądu nie jest wystarczającym kryterium do prawidłowej identyfikacji zwarcia. Selektywne wykrywanie zwarć zapewnia charakterystyka rozruchowa (rys.5.10) określona według wzoru: Ior Io przy Uo Uomin cos( ϕ ϕ) m gdzie: Io - prąd składowej zerowej Uo - napięcie składowej zerowej ϕ - kąt przesunięcia fazowego między Io a Uo Ior - wartość nastawienia prądu rozruchowego Uomin - wartość nastawienia napięcia minimalnego ϕ m - wartość nastawienia kąta maksymalnej czułości Rys. 5.10. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io3 (dla ϕ m = 0 ) Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. 30 EE424065
Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys. 5.11. Wykrycie stanu zwarciowego w obszarze działania charakterystyki zabezpieczenia powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po nastawionym opóźnieniu czasowym tr. Spadek napięcia składowej zerowej poniżej nastawionej wartości minimalnej Uomin powoduje zablokowanie układu pomiarowego zabezpieczenia. Działanie zabezpieczenia jest sygnalizowane komunikatem Io na wyświetlaczu LCD oraz powoduje świecenie diody WWZ na płycie czołowej zespołu. Powyższa sygnalizacja w zespole jest z podtrzymaniem. Można ją skasować przyciskiem KAS.WWZ na konsoli operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X5/1 zespołu. Nastawienia: WYŁĄCZENIE/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje sterowanie awaryjne W na wyłączenie wyłącznika. Nastawienie WYŁĄCZENIE/NIE ogranicza działanie zabezpieczenia do sygnalizacji UP. BLZ/TAK - zadziałanie zabezpieczenia powoduje wystawienie sygnału do blokady sterowania na załączenie wyłącznika za pośrednictwem zespołu CZAZ. Aktywna blokada powoduje świecenie diody BLOKADA na płycie czołowej zespołu. LRW/TAK - zadziałanie zabezpieczenia nastawionego na wyłączenie powoduje wystawienie sygnału (zwarcie na zaciskach X7/13-14 zespołu) do współpracy z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. Rys. 5.11. Schemat logiczny działania zabezpieczenia Io3 Nastawienia zabezpieczenia Io3 Nastawienie Opis Zakres nastawczy Ior [Ir] Prąd rozruchowy. (10 500)mA co 1mA Uomin Napięcie minimalne składowej zerowej. (5 20)V co 1V ϕ m [ϕ r ] Kąt maksymalnej czułości. (0 90) o poj. co 5 o tr Czas zadziałania. (0 3000)ms co 1ms WYŁĄCZENIE Sterowanie awaryjne na wyłączenie wyłącznika. TAK / NIE LRW Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej. TAK / NIE BLZ Blokada załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. TAK / NIE 31 EE424065
5.4.4. Zabezpieczenia admitancyjne, zwłoczne, niezależne (Io4) Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stosowane w sieciach z izolowanym punktem neutralnym lub w sieciach kompensowanych oraz w konfiguracjach sieci z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym, gdy pomiar składowej zerowej prądu nie jest wystarczającym kryterium do prawidłowej identyfikacji zwarcia. Cechą charakterystyczną zabezpieczenia admitancyjnego jest dopasowanie czułości do warunków zwarcia doziemnego. Dla wysokiej impedancji zwarcia i niewielkich wartości napięcia Uo, zabezpieczenie działa już przy niewielkiej wartości prądu. Selektywne wykrywanie zwarć zapewnia charakterystyka rozruchowa (rys.5.12) określona według wzoru: gdzie: Yor cos( ϕ ϕ) Y przy Uo Uomin Ior Yor = 100V Yor wartość nastawienia admitancji rozruchowej Ior wartość nastawienia prądu rozruchowego Uo napięcie składowej zerowej Uomin wartość nastawienia napięcia minimalnego ϕ m wartość nastawienia kąta maksymalnej czułości ϕ kąt przesunięcia fazowego między prądem i napięciem m ϕ m =60 ϕ m =0 Rys. 5.12. Charakterystyka zabezpieczenia Io4 (dla Ior = 100mA) Funkcje dodatkowe: Współpraca z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej LRW. Blokada BLZ załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia. Funkcja blokady załączenia wyłącznika po zadziałaniu zabezpieczenia, działająca z podtrzymaniem, kasowanym przyciskiem KAS.BLOK na panelu operatora lub przez podanie napięcia Up na zacisk X4/11 zespołu. Opis działania i nastawiania zabezpieczenia Schemat logiczny działania zabezpieczenia przedstawia rys. 5.13. Wykrycie stanu zwarciowego w obszarze działania charakterystyki zabezpieczenia powoduje pobudzenie zabezpieczenia oraz zadziałanie po nastawionym opóźnieniu czasowym tr. Spadek napięcia składowej zerowej poniżej nastawionej wartości minimalnej Uomin powoduje zablokowanie układu pomiarowego zabezpieczenia. 32 EE424065